CN206515723U - 一种带有升压电路的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有升压电路的控制装置，直流电源依次与升压电路、分压电路、数据采集电路以及控制电路连接。控制电路分别与输入电源、时钟电路、复位电路以及显示电路连接。解决了现有技术中控制装置利用升压变压器实现升压，运行速度慢，结果不稳定的问题。本实用新型通过控制电路与升压电路的配合，实现直流电压的稳定升压和在线监测。

Description

一种带有升压电路的控制装置

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种带有升压电路的控制装置。

背景技术

传统控制装置中的升压电路利用升压变压器来实现，其运行速度慢，成本高，并且结果不稳定，造成误差较大，性价比较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有升压电路的控制装置，解决了现有技术中控制装置利用升压变压器实现升压，运行速度慢，结果不稳定的问题。本实用新型通过控制电路与升压电路的配合，实现直流电压的稳定升压和在线监测。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置，直流电源依次与升压电路、分压电路、数据采集电路以及控制电路连接。

控制电路分别与输入电源、时钟电路、复位电路以及显示电路连接。

优选地，所述数据采集电路为压力数据采集电路，或位移数据采集电路，或加速度数据采集电路。

优选地，所述控制电路为AT89C51单片机。

优选地，所述升压电路为TPS40210升压控制器。

优选地，所述显示电路为LCD1602图形液晶显示屏。

优选地，所述数据采集电路通过ADC0809模数转换器与控制电路连接。

优选地，所述直流电源为8V-12V。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置，通过控制电路与升压电路的配合，实现直流电压的稳定升压和在线监测。同时，控制电路利用数据采集电路拓宽电压输入范围，通过显示电路直观显示控制电路的工作状态和监测电压。本实用新型实现了0～12升高至0～24V电压，并实现实时监测，精度为0.01V；在开阔地带，当数据传输频率低于600Kbps时，传输距离达800米，易于扩展为多路测量。

进一步地，升压电路为TPS40210升压控制器，使得整个升压过程之中的抗干扰能力增强，升压速度加快，并且其结果相对稳定。

进一步地，通过数据采集电路实现无线电压采集，解决电压采集精度低及性价比较低等问题，多路电压采集易扩展。

进一步的，本实用新型主控制器均采用AT89C51单片机，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的带有升压电路的控制装置的结构示意框图；

图2为本实用新型提供的升压电路的外围电路示意图；

图3(a)为AT89C51单片机的电路示意图，图3(b)为数据采集电路的电路示意图，图3(c)为显示电路的电路示意图，图3(d)为升压电路和分压电路的电路示意图，图3(e)为排阻的电路示意图。

其中，1为控制电路，2为数据采集电路，3为分压电路，4为升压电路，5为直流电源，6为输入电源，7为复位电路，8为时钟电路，9为显示电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置，直流电源5依次与升压电路4、分压电路3、数据采集电路2以及控制电路1连接。控制电路1分别与输入电源6、时钟电路8、复位电路7以及显示电路9连接。

在这里，升压电路4经过分压电路3，实现将待测的电压经分压电路3转换为符合数据采集电路2输入电压范围的电压信号，数据采集电路2用于实现数据的接收、分析及传送；控制电路1用于实现采集数据的处理及显示控制；其中，显示电路9用于显示数据发送状态与具体监测值，时钟电路8和复位电路7是控制电路1正常运行的前提，

优选地，所述数据采集电路2为压力数据采集电路，或位移数据采集电路，或加速度数据采集电路，能够分别实现压力、位移、加速度的实时监测功能。

优选地，所述控制电路1为AT89C51单片机，具有硬件设计布线简单，便于PCB布局布线和程序移植的优点。

优选地，所述升压电路4为TPS40210升压控制器，其是具有可编程软起动特性的电流模式的异步升压控制器芯片。

参见图2，本实施例的TPS40210升压控制器，其芯片共有10个引脚，引脚1为RC构成开关频率设定引脚；SS为2引脚，构成过程软启动编程引脚；DIS为3引脚，为禁用端子，通过下拉电阻接地；COMP为引脚4，误差放大器输出端，连接控制回路补偿网络；FB为引脚5反馈调节点，误差放大器的反相输入端，从输出到该引脚连接分压器，可以设定输出电压；GND构成6引脚，形成接地端子；ISNS构成7引脚，形成电流检测电路连接外部检测电阻并接地，该引脚电压用来提过电流反馈控制回路和检查过流条件，阈值电压为150mV；GDRV形成8引脚，连接到这个引脚N沟道的MOSFET门；VBP为9引脚，形成调节器输出端，通过1uf的旁路电容器C7接地，也可连接到转换器，形成多个输出；VDD形成系统输出电压，经过8.1uf的旁路电容器C9接地。

优选地，所述显示电路9为LCD1602图形液晶显示屏。

优选地，所述数据采集电路2通过ADC0809模数转换器与控制电路1连接。

优选地，所述直流电源5为8V-12V。

优选地，所述分压电路3通过改变电位器阻值实现分压。

参见图3(a)，本实施例的控制电路1是U1单片机构成，其中U1型号为AT89C51，是一种带4KB可擦除可编程的只读存储器的低电压、高性能微处理器，俗称单片机。VCC为供电电压。GND接地端子。P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。FIASH编程时，原码输入口P0口，当进校验时，P0口原码输出，此时P0必须被拉高。内部提供上拉电阻由P1口完成，其缓冲器可以接收输出4TTL门电流。其管脚写入为1时，上拉为高，可作为输入，拉为低电平时，输出电流。P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，其缓冲器可以接收或输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被上拉电阻拉高，作为输入。其管脚如果被外部拉低，将输出。P2口接收高八位地址信号和控制信号。P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。本电路中P0.0-P0.7作为输出口连接至U3的D0-D7口，复位只需要在第9引脚接个高电平持续2uS就可以实现，按键复位的原因：在单片机开启的0.1S之后，电容可被不间断的充至5V，这是时候就使得电阻两端的电压值接近于最小值，那么，RST就会在整个系统就可以正常的运行。如果按下按键，那么开关就会开始导通，在这个时候电容两端之间就会构建一个简单的回路，电容自身短路，从而电容开始释放电能。逐渐地，只要在0.1S内，电容两端的电压就从5V释放至1.5V，或者极小的电压值。由于串联电路分压，即各部分电压之和等于总电压，所以，这个时候，电阻两端的电压值为3.5V，或者较大的数值，与此同时，RST就为高电平。从而使单片机系统自动复位。将一个电阻和一个电容串联构成，U1的18、19脚为时钟输入端，分别接石英晶体振荡器Y1的两端和电容C2、C3的一端，C2、C3的另一端接地，为U1的正常工作提供稳定的时钟信号，其中C2、C3为启振电容；U1的20脚接地，31和40脚接+5V。

参见图3(b)、图3(c)、图3(d)和图3(e)，本实施例的数据采集电路2为U2，升压电路4和分压电路3由U4模拟，RV1、RV2、RV3形成可变电压的输入电路(模拟TPS40210工作原理)，RV1没有加电位器，是由于单片机的内置为5V，RV2、RV3附加电位器，经过分压可以改变节点电压，加之改变程序(乘以相应的系数)，就可以改变量程。U5为排阻，U2型号为ADC0809。U4的IN1、IN2、IN3分压电路3和升压电路4分别接U2的26、28、3输入脚，利用通道IN0、IN2、IN5转换经U4变换后的电压，16脚接地，10脚为时钟脉冲输入端，时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路8，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF(+)，VREF(－)为参考电压输入端子，D7-D0：8位数字量输出引脚，连接控制电路1，1.7-P1.0，OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平，START：A/D转换启动信号输入端。

参见图3(c)，本实施例的显示电路9由U3组成，其中U3型号为图形液晶显示器LCD1602。第1脚：VSS为地电源；第2脚：VDD接5V正电源；第3脚：V0是液晶显示屏对比度调整端，在接正电源时对比度是最弱的，在接地电源时对比度最高的，因为在对比度过高时会就会产生“鬼影”，使得显示比较模糊，所以使用时可采用通过一个10K的电位器来调整对比度，使其不影响输出结果；第4脚：RS是寄存器选择功能引脚，在高电平时选择的是数据寄存器、在低电平时选择的是指令寄存器；第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据；第6脚：E端口是使能端设置，在E端为时，液晶模块执行命下降沿时，就可以执行第7～14脚，即D0～D7是8位双向数据线；第15～16脚：空脚。该显示电路96采用LCD1602的串行连接方式节省了U1的输入/输出口资源，简化了硬件设计。

Claims (7)

1.一种带有升压电路的控制装置，其特征在于，直流电源(5)依次与升压电路(4)、分压电路(3)、数据采集电路(2)以及控制电路(1)连接；

控制电路(1)分别与输入电源(6)、时钟电路(8)、复位电路(7)以及显示电路(9)连接。

2.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述数据采集电路(2)为压力数据采集电路，或位移数据采集电路，或加速度数据采集电路。

3.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述控制电路(1)为AT89C51单片机。

4.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述升压电路(4)为TPS40210升压控制器。

5.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述显示电路(9)为LCD1602图形液晶显示屏。

6.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述数据采集电路(2)通过ADC0809模数转换器与控制电路(1)连接。

7.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置，其特征在于，所述直流电源(5)为8V-12V。